WO2007083661A1 - 光学ローパスフィルタ - Google Patents

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WO2007083661A1
WO2007083661A1 PCT/JP2007/050594 JP2007050594W WO2007083661A1 WO 2007083661 A1 WO2007083661 A1 WO 2007083661A1 JP 2007050594 W JP2007050594 W JP 2007050594W WO 2007083661 A1 WO2007083661 A1 WO 2007083661A1
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refractive index
pass filter
low
transparent conductive
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PCT/JP2007/050594
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Ichiro Tsujimura
Masaaki Nose
Yoshiharu Tanaka
Naoki Kubo
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Sony Corporation
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/672—Focus control based on electronic image sensor signals based on the phase difference signals

Definitions

  • the present invention relates to an optical low-pass filter (hereinafter sometimes referred to as a “Lonos filter”).
  • the present invention relates to an optical aperture single-pass filter provided with a coating layer that has functions such as infrared ray blocking and antireflection.
  • imaging devices such as electronic still cameras and video cameras that store images electronically are rapidly spreading. These imaging devices convert an object image formed by a photographic lens into an electrical signal for each pixel by an imaging element such as a CCD or a CMOS, and store it in a recording medium as image data.
  • an imaging element such as a CCD or a CMOS
  • the image pickup element since the image pickup element includes regularly arranged pixels on the light receiving surface, an object having a spatial frequency component approximate to the sample frequency determined by the pixel interval is detected. When the image is captured, moire appears in the image data of the subject.
  • the imaging device since the imaging device has a spectral sensitivity different from that of the human eye and has high sensitivity to infrared light in addition to visible light, it is necessary to remove infrared light from the subject light. For this reason, a low-pass filter and an infrared blocking filter are generally disposed between the imaging lens and the imaging device.
  • Patent Document 1 proposes that a transparent conductive film is provided on the surface of a low-pass filter substrate, and further an antireflection film is formed thereon to suppress reflection on the surface of the low-pass filter.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-33468
  • the present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an optical low-pass that effectively prevents dust from being attached due to static electricity without increasing the number of parts and the production process. To provide a filter.
  • the optical low-pass filter according to the present invention includes a base material and a coating layer formed on the light incident surface side of the base material, and the coating layer has a high refractive index layer and a low refractive index.
  • the refractive index layers are alternately stacked to reflect or transmit light in a specific wavelength range, and at least one of the high refractive index layers is formed of a transparent conductive material to prevent dust from adhering to the surface of the coating layer. I tried to do it.
  • the coating layer may block infrared rays! /.
  • the layer thickness of the high refractive index layer is 200 to 300 nm. It is preferable to be in the range.
  • the thickness of the low refractive index layer on the substrate side in contact with the high refractive index layer formed of the transparent conductive material is 140 to 220 nm. The range is preferable.
  • the transparent conductive material is preferably a mixture of indium oxide and tin oxide, and the indium oxide mixing ratio is 90% by weight or more.
  • the outermost low refractive index layer is an equivalent layer composed of at least two layers of an MgF layer and an SiO layer.
  • the MgF layer and the SiO layer be formed in order of the outer force.
  • Each of the 2 2 2 2 2 layer thicknesses is preferably in the range of 20 to 80 nm.
  • An imaging unit that achieves the above-described object includes the optical aperture single-pass filter according to any one of the above and an imaging element, and the coating layer of the optical low-pass filter is connected to a ground potential. It is characterized by.
  • an imaging apparatus includes the imaging unit.
  • a coat layer that reflects or transmits light in a specific wavelength region and in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated is formed on the surface of the substrate.
  • At least one of the high-refractive index layers of the gate layer is made of a transparent conductive material.
  • the outermost high refractive index layer is formed of a transparent conductive material, the adhesion of dust can be further suppressed. Furthermore, if the total thickness of each refractive index layer formed outside the high refractive index layer formed of a transparent conductive material is 140 nm or less, good conductivity on the surface of the coating layer can be obtained, and simple grounding can be achieved. The structure can be grounded, and dust adhesion is further suppressed.
  • the layer thickness of the high refractive index layer formed of a transparent conductive material is set in the range of 200 to 300 nm. As a result, the light reflection loss in the coat layer can be suppressed while ensuring the conductivity of the coat layer surface.
  • the layer thickness of the low refractive index layer on the substrate side in contact with the high refractive index layer formed of a transparent conductive material is in the range of 140 to 220 nm, light reflection loss in the visible light region due to the coating layer is suppressed. Will be able to.
  • a transparent conductive material is a mixture of indium oxide and tin oxide and has a mixing ratio of indium oxide of 90% by weight or more, light absorption can be suppressed.
  • the outermost low refractive index layer is an equivalent layer composed of at least two layers of MgF layer and SiO layer.
  • the thickness of MgF layer and SiO layer is 20-80nm respectively.
  • the imaging unit and the imaging apparatus according to the present invention since the above-described optical low-pass filter is used, an optical element that reflects or transmits light in a specific wavelength range that has been separately provided conventionally is omitted. As a result, productivity can be improved and the size of the apparatus can be reduced. In addition, since dust is prevented from adhering to the surface of the optical low-pass filter, it is possible to obtain an image with high image quality.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a low-pass filter according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of the low-pass filter according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing still another example of the low-pass filter according to the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing the transmittance when the layer thickness of the low refractive index layer directly under the ITO film is changed.
  • FIG. 5A is a graph showing light absorption when the mixing ratio of indium oxide and tin oxide is changed.
  • FIG. 5B is a graph showing light absorption when the mixing ratio of indium oxide and tin oxide is changed.
  • FIG. 6A is a graph showing the transmittance when the mixing ratio of indium oxide and tin oxide is changed.
  • FIG. 6B is a graph showing the transmittance when the mixing ratio of indium oxide and tin oxide is changed.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of an imaging unit according to the present invention.
  • FIG. 8A is a front view showing an example of a camera (imaging device) according to the present invention.
  • FIG. 8B is a rear view showing an example of a camera (imaging device) according to the present invention.
  • FIG. 9A is an internal block diagram of the camera of FIGS. 8A and 8B.
  • FIG. 9B is an internal configuration diagram of the camera of FIGS. 8A and 8B.
  • FIG. 10 is a control block diagram of the camera of FIGS. 8A and 8B.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a low-pass filter according to the present invention.
  • a coating layer 11 that blocks infrared rays is formed on the surface of a substrate 10.
  • the coating layer 11 that blocks infrared rays is formed by alternately laminating high refractive index layers and low refractive index layers.
  • One of the high refractive index layers is composed of an ITO (Indium Tin Oxide) film 11a made of a mixture of indium oxide and tin oxide, which is a transparent conductive material.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the outermost high refractive index layer be formed of a transparent conductive material. Since the low refractive index layer is usually formed on the outermost layer of the coat layer 11, the outermost high refractive index layer is usually the second layer from the outside.
  • the high refractive index layer other than the outermost high refractive index layer may be formed of a transparent conductive material.
  • the high refractive index layer is formed of a transparent conductive material.
  • it is desirable that the total thickness D of the refractive index layers formed on the outer side is 140 nm or less. When the sum D of the layer thickness exceeds 140 nm, the conductivity of the surface of the coat layer is not sufficiently high, and dust adheres. This is because the prevention effect may be insufficient.
  • the thickness of the high refractive index layer composed of the transparent conductive material is not particularly limited, and is appropriately determined from the specific material used as the transparent conductive material, the formation position of the layer composed of the transparent conductive material, and the like. Usually, the range of 200 to 300 nm is desirable. If the thickness of the high refractive index layer made of a transparent conductive material is less than 200 nm, sufficient conductivity may not be imparted to the surface of the coat layer. Conversely, if the layer thickness exceeds 300 nm, This is because light absorption may occur. More preferably, the layer thickness is in the range of 210-260 nm.
  • the outermost layer of the coat layer is usually a low refractive index layer. Since this outermost layer is a layer to which dust adheres directly, it is desirable to form it with a material that does not physically adhere to dust. Fluorine compounds, especially MgF, are suitable as low refractive index and non-adhesive materials.
  • Table 1 shows the experimental results.
  • an ITO film was formed on the surface of a soda glass, and a low refractive index layer was formed thereon, and the solvent test, reliability test, and dust removal performance shown below were evaluated.
  • the sample was left for 500 hours in an environment of each temperature and humidity, then left for 24 hours at room temperature and humidity, and then the sample surface was visually evaluated.
  • the evaluation criteria are the same as in the solvent test.
  • a powder of alumina or the like is sprayed on the surface of the low-pass filter. After vibrating the low-pass filter, the amount of powder remaining on the surface of the low-pass filter was visually evaluated.
  • the evaluation criteria are as follows. “ ⁇ ”: Almost no remaining, “ ⁇ ”: Remains to the extent that the image is not affected, “X”: Remains to the extent that the image is affected
  • the No. 2 sample had good dust removal performance. “Cloudy” occurred in the solvent test. In addition, in the samples of Experiment Nos. 6 to 9 where the ITO film was formed, there was a practical problem in the dust removal performance.
  • the present inventors set the low refractive index layer, which is the outermost layer of the coat layer, as the MgF layer and the SiO layer.
  • the laminated structure is ITO film, SiO layer,
  • the outermost layer of the coating layer is composed of two layers, the MgF layer and the SiO layer.
  • the layer thickness of 2 2 is preferably in the range of 20 to 80 nm, and the more preferred lower limit is 30 nm.
  • the layer thickness d (shown in FIG. 3) of the low refractive index layer below the high refractive index layer formed of a transparent conductive material is preferably in the range of 140 to 220 nm.
  • Fig. 4 shows the experimental results of simulating the transmittance of Sampnore with the layer thickness d changed to 92, 178, and 266 nm.
  • the layer thickness d of the low refractive index layer is 178 nm
  • the transmittance of the wavelength in the visible light region is almost 100%
  • the layer thickness d is In the case of 92 nm and 266 nm
  • the visible light wavelength transmission was 80 to 95%, and light reflection loss occurred in the coating layer.
  • the transparent conductive material used in the present invention conventionally known materials can be used.
  • ITO is preferred.
  • FIGS. 5A, 5B, 6A, and 6B are graphs showing the amount of light absorption at each wavelength, with the horizontal axis representing wavelength (nm) and the vertical axis representing light absorption (%).
  • 6A and 6B are graphs showing the transmittance at each wavelength with the horizontal axis representing wavelength (nm) and the vertical axis representing transmittance (%).
  • Figure 5A shows the weight ratio of InO: SnO 86:14
  • Figure 5B shows InO: SnO 95: 5.
  • This graph shows the amount of light absorption in the TO film. Comparing the two graphs, it can be seen that the ITO film with InO: SnO of 95: 5 has less light absorption in the visible light region. Also
  • Figure 6A shows the ITO film with InO: SnO of 86:14
  • Figure 6B shows the InO: SnO with 95: 5.
  • ITO having a mixing ratio of indium oxide of 90% by weight or more is suitable as the transparent conductive material used in the above.
  • Examples of materials used as the base material of the low-pass filter include quartz, lithium niobate, and vanadium tetroxide.
  • the layer structure of the coating layer may be such that high refractive index layers and low refractive index layers are alternately laminated so that desired effects such as infrared blocking and antireflection can be obtained.
  • the total number of layers is about 30 to 40 layers.
  • the material of the high refractive index layer in the coating layer is preferably at least one of titanium oxide, tantalum oxide, a mixture of titanium oxide and lanthanum oxide, and a mixture of titanium oxide and tantalum oxide.
  • the material for the low refractive index layer is preferably at least one of acid silicate, acid aluminum, and a mixture of acid silicate and acid aluminum.
  • the method for forming the coating layer is not particularly limited, and conventionally known methods such as a vacuum deposition method, IAD (Ion Assist Deposition) method, IP (Ion Plating) method, CVD (Chemical Vapor Deposition) method, and sputtering method are known. This method can be used.
  • the film thickness of the fluorine coating film needs to be in a range that does not affect the optical characteristics. Specifically, about several nm is preferable.
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of an imaging unit 2 using the optical low-pass filter 1 according to the present invention.
  • the imaging unit 2 in FIG. 7 has a box-shaped housing 22 with openings formed on the front and back sides, and a substantially “S” cross section attached to the periphery of the front opening so as to protrude toward the inside of the opening.
  • CCD Charge Coupled Device
  • An infrared shielding coating layer 11 is formed on the surface of the substrate 10 of the low-pass filter 1, and the outermost high refractive index layer of the infrared shielding coating layer 11 is formed of an ITO film 1 la as shown in FIG. .
  • the infrared shielding coating layer 11 is connected to the ground potential through the mask sheet 25, the plate panel 26, the housing 22, and the substrate 24.
  • the imaging unit 2 having such a configuration a special structure has been conventionally required to ensure conductivity, but the conductivity and the infrared blocking filter can be secured with a simple structure, and the number of parts is reduced. Can be suppressed. In addition, this makes it possible to reduce the size of the apparatus.
  • the CCD 21 used here has R (red), G (green), and B (blue) color filters attached in a checkered pattern on the surface of each CCD in the two-dimensionally arranged area sensor.
  • R red
  • G green
  • B blue
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • VMIS complementary metal-oxide-semiconductor
  • FIG. 8A and FIG. 8B show an example of an electronic still camera including the optical low-pass filter and the imaging unit according to the present invention.
  • FIG. 8A is a front view of an electronic still camera according to the present invention
  • FIG. 8B is a rear view.
  • the electronic still camera shown in FIGS. 8A and 8B is a single-lens reflex electronic still camera that includes a camera body 4 and an interchangeable lens 3 that is detachably attached to the front center of the camera body 4. .
  • the camera body 4 has a mount part (Fig. Light for measuring the distance between the subject and the lens exchange button 41 for attaching / detaching the interchangeable lens near the mount, the grip part 42 for the user to hold on the front left side, and the subject.
  • the control value setting dial 43 for setting the control value in the upper right part of the front, the mode setting dial 44 for switching the shooting mode in the upper left part of the front, and the upper surface of the grip part 42.
  • a plurality of electrical contacts for electrical connection with the mounted interchangeable lens 3 and a plurality of force bras (not shown) for mechanical connection are provided. Is provided.
  • the electrical contacts are obtained from a lens ROM (read-only memory) built in the interchangeable lens 3 with information specific to the lens (information such as the open F value and focal length) in the control unit (see Fig. 10), and information on the position of the focus lens and zoom lens in the interchangeable lens 3 is sent to the control unit.
  • a lens ROM read-only memory
  • the coupler is for transmitting the driving force of the focus lens driving motor and the driving force of the zoom lens driving motor provided in the camera body 4 to each lens in the interchangeable lens 3.
  • the mode setting dial 44 is for setting a plurality of shooting modes including a still image shooting mode for shooting a still image and a moving image shooting mode for shooting a moving image.
  • the release button 45 is configured to be able to perform a "half-pressed state” operation that is depressed halfway and a "full-pressed state” operation that is further depressed.
  • a preparatory operation for shooting a still image of the subject preparation operations such as setting of exposure control values and focus adjustment
  • the release button 45 is fully pressed.
  • a shooting operation (a series of operations for exposing a color image sensor described later, performing predetermined image processing on an image signal obtained by the exposure, and recording the image signal on a memory card) is performed.
  • a shooting operation exposure of the power image sensor, and predetermined image processing is performed on the image signal obtained by the exposure and the result is recorded on the memory card.
  • the shooting operation is completed.
  • a finder window 51 is provided in the upper center of the back surface of the camera body 4.
  • the subject image from the interchangeable lens 3 is guided to the finder window 51.
  • the photographer can view the subject by looking through the finder window 51.
  • An external display section (liquid crystal display section) 52 is provided in the approximate center of the back of the camera body 4.
  • the menu screen for setting the menu etc. is displayed, and the captured image recorded on the memory card is played back and displayed in the playback mode.
  • a main switch 53 is provided in the upper left part of the external display unit 52.
  • the main switch 53 also has a two-point slide switch. When the contact is set to the left “OFF” position, the power is turned off, and when the contact is set to the right “ON” position, the power is turned on.
  • a jog dial key 54 On the right side of the external display section 52 , a jog dial key 54 is provided.
  • the jog dial key 54 has a circular operation button so that the upper, lower, left and right four-direction pressing operations and the upper right, upper left, lower right and lower left pressing directions can be detected. It has become.
  • the jog dial key 54 is multifunctional, and functions as an operation switch for changing the item selected on the menu screen for setting the shooting scene displayed on the external display unit 52, for example.
  • the index screen on which a plurality of thumbnail images are arranged and displayed functions as an operation switch for changing the selected playback target frame.
  • the jog dial key 54 can also function as a zoom switch for changing the focal length of the zoom lens of the interchangeable lens 3.
  • a camera shake correction switch 56 is provided on the right side of the external display unit 52.
  • the image stabilization switch 56 is turned on, the image stabilization function operates.
  • switches 55 are provided below the external display unit 52 as switches for performing operations related to display and display contents of the external display unit 52.
  • 9A and 9B show the internal configuration of the electronic still camera according to the present invention.
  • 9A is a side sectional view showing the internal configuration of the electronic still camera in the shooting standby state
  • FIG. It is side surface sectional drawing which shows the internal structure of the electronic still camera in a (light) state.
  • the subject light beam that has passed through the photographing lens 31 of the interchangeable lens 3 is split into two light beams, a reflected light beam and a transmitted light beam, by the quick return mirror 61.
  • the reflected light beam is imaged on the focusing screen 62 for finder observation, and the formed subject image is observed from the finder eyepiece window 65 through the pentagonal prism 63 and the eyepiece lens 64.
  • the transmitted light beam is reflected by a sub-mirror 66 provided on the back surface of the quick return mirror 61 and guided to the focus detection sensor 67 for autofocus.
  • the focus detection sensor 67 detects focus information of the subject.
  • An imaging unit 2 with a built-in CCD 21 shown in FIG. 7 is attached behind the quick return mirror 61 via a shutter 68.
  • the shirt 68 is controlled to open and close during exposure.
  • An example of the shutter 68 is a longitudinally running focal plane shutter.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the electronic still camera according to the present invention.
  • the electronic still camera includes a camera body 4, an interchangeable lens 3, an imaging unit 70, a signal processing unit 80, a control unit 90, a focus control unit 91, an LCD (display unit) 93, an operation unit 94, and the like.
  • the interchangeable lens 3 includes various types of information such as photographing lenses 31a and 31b for forming a subject image on the CCD 73, a lens position detecting unit 320 for detecting the position of the photographing lens, a control unit 90 on the main body side.
  • a control unit 310 is provided for performing communication and controlling various lenses.
  • the various lenses incorporated in the interchangeable lens 3 are moved to predetermined positions by a lens driving motor Ml that is driven based on a control signal output from the control unit 90 via the focus control unit 91.
  • the imaging unit 70 photoelectrically converts a subject light image incident through the interchangeable lens 3 to generate an image signal.
  • the mirror mechanism 71 includes a quick return mirror 61 (shown in FIGS. 9A and 9B) and a sub mirror 66 (shown in FIGS. 9A and 9B), and divides the subject luminous flux for viewfinder observation and autofocus.
  • the motor M2 is driven based on the retract signal output from the mirror control unit 75, and the quick return mirror 61 and the sub mirror 66 are retracted from the optical axis of the interchangeable lens 3.
  • the ON signal of the release switch 45 shown in FIGS. 8A and 8B
  • the evacuation signal is generated by the control unit 90 and output to the mirror control unit 75.
  • the shirter 72 opens and closes when the motor M3 is driven based on a signal from the shirter control unit 76.
  • the CCD 73 Based on the drive control signal (accumulation start signal-accumulation end signal) input from the timing control circuit 77, the CCD 73 receives a subject light image for a predetermined exposure time and converts it into an image signal (charge accumulation signal). Then, the image signal is sent to the signal processing unit 80 in accordance with a read control signal (horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal, transfer signal, etc.) input from the timing control circuit 77. At this time, the image signal is separated into color components R, G, and B and sent to the signal processing unit 80.
  • a read control signal horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal, transfer signal, etc.
  • the CCD drive mechanism 74 moves the CCD 73 in a direction to cancel the blur.
  • the bi-directional blur detected by the gyro sensor 97 is converted into a blur correction drive signal by the control unit 90 and sent to the CCD drive mechanism 74. As a result, the CCD driving mechanism 74 is driven.
  • the light reception signal of each pixel is converted to a pixel signal (analog value) as necessary.
  • pixel data digital value
  • the timing control circuit 77 controls the photographing operation of the CCD 73, and generates a photographing control signal based on the control signal input from the control unit 90.
  • This imaging control signal includes a reference clock signal, a timing signal (synchronous clock signal) for signal processing of the image signal sent from the CCD 73 by the signal processing unit 80, and the like.
  • This timing signal is input to the analog signal processing circuit 81 and the AZD conversion circuit 82 in the signal processing unit 80.
  • the signal processing unit 80 performs predetermined analog signal processing and digital signal processing on the image signal transmitted from the CCD 73, and the signal processing of the image signal is performed for each pixel signal constituting the image signal. Is called.
  • the signal processing unit 80 includes an analog signal processing circuit 81, an AZD conversion circuit 82, a black level correction circuit 83, a white balance (WB) circuit 84, a ⁇ correction circuit 85, and an image memory 86.
  • the WB circuit 84 and the ⁇ correction circuit 85 constitute a circuit that performs digital signal processing.
  • the analog signal processing circuit 81 performs predetermined analog signal processing on the analog image signal output from the CCD 73, and is a C DS (correlated double sampling) circuit that reduces sampling noise of the image signal. And an AGC (auto gain control) circuit that adjusts the level of the image signal.
  • the AGC circuit reduces the level of the captured image when the aperture value built into the interchangeable lens 3 and the exposure time of the CCD 73 cannot achieve proper exposure (for example, when shooting very low-luminance subjects). It also has a function to compensate.
  • the gain of the AGC circuit is set by the control unit 90.
  • the AZD conversion circuit 82 converts the image signal output from the analog signal processing circuit 81 into a digital value image signal (hereinafter referred to as "image data"), and is obtained by receiving light at each pixel.
  • image data is converted into, for example, 12-bit pixel data.
  • the black level correction circuit 83 corrects the black level of each AZD converted pixel data to a reference black level.
  • the WB circuit 84 adjusts the white balance of the photographed image, and shoots by converting the pixel data levels of the color components R, G, and ⁇ using the level conversion table input from the control unit 90. Adjust the white balance of the image.
  • the conversion coefficient for each color component in the level conversion table is set for each captured image by the control unit 90.
  • the ⁇ correction circuit 85 performs gradation correction by correcting the ⁇ characteristics of the pixel data, and has a plurality of types of ⁇ correction tables with different y characteristics as a look-up table (LUT) and is set.
  • ⁇ correction of pixel data is performed using a predetermined ⁇ correction table according to the shooting scene.
  • 14-bit pixel data is converted to 8-bit (256 gradations) pixel data.
  • the pixel data before ⁇ correction processing is 14-bit data! This is a strong nonlinearity and prevents image quality deterioration when ⁇ correction is performed with ⁇ characteristics. Because.
  • the pixel data of each color component R, G, B is subjected to a predetermined level conversion by the WB circuit 84, and each of these pixel data is ⁇ corrected by the ⁇ correction table.
  • the image memory 86 is a memory for temporarily storing image data for which signal processing has been completed, and has a capacity capable of storing image data for a plurality of frames.
  • the LCD (display unit) 93 includes a VRAM 92!
  • the VRAM 92 is a buffer memory for storing a display image on the LCD 93, and has a memory capacity capable of storing 400 ⁇ 300 color pixel data corresponding to the number of pixels of the LCD 93.
  • the operation unit 94 includes a release switch that is turned on when the release button 45 (shown in FIGS. 8A and 8B) is fully pressed, a mode setting dial 44 (shown in FIGS. 8A and 8B), and the like.
  • the operation information is input to the control unit 90.
  • the control unit 90 includes a CPU (Central Processing Unit) and the like, and stores a ROM that stores a control program for controlling the operation of the CPU of the control unit 90 and various types of data in the arithmetic processing and control processing. RAM to store automatically.
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • the control unit 90 is connected to the memory card 96 via the card IZF95.
  • Card I
  • the ZF 95 is an interface for writing image data to the memory card 96 and reading image data.
  • the memory card 96 records image data such as still images and moving images.
  • the control unit 90 is connected to a communication IZF 101 such as a USB terminal. This
  • the flash 102 illuminates the subject when shooting in a dark place, and the flash circuit 98 controls light emission.
  • the phase difference AF module 100 is for obtaining an AF signal.
  • AF-assist beam 99 is a phase difference AF module when shooting in dark places 1

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Abstract

　基材１０の光入射面側に、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層したコート層１１を設けて赤外線を遮断する。そして高屈折率層の１つをＩＴＯ膜１１ａで構成し、コート層表面の導電性を高める。ここで、コート層表面に導電性を付与しゴミの付着を一層抑える観点から、最も外側の高屈折率層を透明導電材料で形成するのが望ましい。さらに透明導電材料で形成された高屈折率層よりも外側に形成される各屈折率層の層厚の総和を１４０ｎｍ以下とするのが望ましい。

Description

明 細 書
光学ローパスフィルタ 技術分野
[0001] 本発明は光学ローパスフィルタ（以下、「ローノ スフィルタ」と記すことがある）に関し
、より詳細には赤外線遮断や反射防止などの作用を奏するコート層を備えた光学口 一パスフィルタに関するものである。
背景技術
[0002] 近年、画像を電子的に保存する電子スチルカメラやビデオカメラなどの撮像装置が 急速に普及しつつある。これらの撮像装置は、撮影レンズによって形成された被写体 像を、 CCDや CMOSなどの撮像素子によって画素ごとに電気信号に変換し、画像 データとして記録媒体に記憶する。
[0003] このような撮像装置では、撮像素子が、規則的に配列された画素を受光面に備え ているため、その画素間隔で決まる標本ィ匕空間周波数に近似した空間周波数成分 を有する被写体が撮像されると、被写体の画像データにモアレが現れる。また、撮像 素子は人間の目と異なる分光感度を有し、可視光の他に赤外光に高い感度を有して いるため、被写体光の中から赤外光を除去する必要がある。このため、ローパスフィ ルタと赤外線遮断フィルタが撮像レンズと撮像素子との間に一般に配置される。
[0004] ところが、ローノ スフィルタや赤外線遮断フィルタなどの光学素子は絶縁性材料で 構成されているため、圧電性ゃ焦電性によって静電気が生じやすぐゴミが付着しや すい。これらの光学素子にゴミが付着すると、ゴミの影が撮像素子に写り込んでしまう 問題がある。このとき、ゴミが撮像素子に近いほどゴミに焦点が合うため、撮像の中で よりはっきりと視認される。一眼レフカメラのように撮影レンズが交換可能なカメラの場 合には特に、レンズの交換時にカメラ内にゴミが侵入するおそれがあり、上記問題が 生じやすい。
[0005] そこで静電気によるゴミの付着を防止するため、ローパスフィルタなどの光学素子の 表面に透明導電膜を形成して静電気を除去することなどが提案されていたが、透明 導電膜として金属被膜などを用いると、金属被膜は屈折率が高 ヽため金属被膜で光 が反射してしまい、撮像素子に入射する被写体光の光量が低下するという新たな問 題が生じる。
[0006] このため例えば特許文献 1では、ローパスフィルタの基体表面に透明導電膜を設け 、さらにその上に反射防止膜を形成して、ローパスフィルタ表面での反射を抑えること が提案されている。
特許文献 1：特開 2002 - 33468号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 前記提案された技術によれば、ローパスフィルタ表面のゴミの付着及び光反射は抑 えられるものの、赤外線遮断フィルタなどの光学素子を従来同様に別途設ける必要 があった。このため、装置の小型化に限界があった。また部品点数が多く高い生産性 が得られな力つた。
[0008] 本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ は、部品点数や生産工程を増やすことなぐ静電気によるゴミの付着を効果的に防止 した光学ローパスフィルタを提供することにある。
[0009] また本発明の目的は、部品点数が少なく高 、生産性を有し、小型化が図れ、し力も 高い画像品質の得られる撮像ユニット及び撮像装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] 前記目的を達成するため本発明に係る光学ローパスフィルタでは、基材と、基材の 光入射面側に形成されたコート層とを備え、前記コート層は高屈折率層と低屈折率 層が交互に積層され、特定波長域の光を反射又は透過するものであり、前記高屈折 率層の少なくとも一つを透明導電材料で形成し、前記コート層表面へのゴミの付着を 防止するようにした。
[0011] ここで前記コート層は赤外線を遮断するものであってもよ!/、。
[0012] また、コート層表面に導電性を付与しゴミの付着を一層抑える観点から、最も外側 の高屈折率層を透明導電材料で形成するのが望まし ヽ。さらに透明導電材料で形 成された高屈折率層よりも外側に形成される各屈折率層の層厚の総和を 140nm以 下とするのが望ましい。 [0013] そしてまた、コート層表面の導電性を確保しながら、透明導電材料で形成した高屈 折率層での光反射損失を抑える観点から、この高屈折率層の層厚は 200〜300nm の範囲とするのが好まし 、。
[0014] さらに、コート層による可視光城での光反射損失を抑える観点から、透明導電材料 で形成した高屈折率層と接する、基材側の低屈折率層の層厚は 140〜220nmの範 囲とするのが好ましい。
[0015] また、光吸収を抑える観点から、透明導電材料は酸化インジウムと酸化スズの混合 物であって、酸化インジウムの混合割合が 90重量％以上であるものが好まし 、。
[0016] 最も外側の低屈折率層は、 MgF層と SiO層の少なくとも 2層で構成される等価層
2 2
とし、外側力 順に MgF層、 SiO層とするのが好ましい。ここで MgF層と SiO層の
2 2 2 2 層厚はそれぞれ 20〜80nmの範囲とするのが好ましい。
[0017] 前記目的を達成する本発明に係る撮像ユニットは、前記!ヽずれかに記載の光学口 一パスフィルタと、撮像素子とを備え、光学ローパスフィルタのコート層を接地電位に 接続したことを特徴とする。
[0018] また本発明に係る撮像装置は、上記撮像ユニットを備えたことを特徴とする。
発明の効果
[0019] 本発明に係る光学ローパスフィルタでは、特定波長域の光を反射又は透過する、 高屈折率層と低屈折率層が交互に積層されたコート層を基材表面に形成し、このコ ート層の高屈折率層の少なくとも一つを透明導電材料で形成している。そのため、特 定波長域の光を反射又は透過するコートと、ローパスフィルタ表面の導電性の確保を 一体として構成できるので、導電性部材と特定波長域の光を反射又は透過するコー ト部材とを別体にする必要がなぐコストを抑えながらローパスフィルタ表面へのゴミの 付着を効果的に防止できる。
[0020] また、最も外側の高屈折率層を透明導電材料で形成するとゴミの付着が一層抑え られる。さらに透明導電材料で形成された高屈折率層よりも外側に形成される各屈折 率層の層厚の総和を 140nm以下とすると、コート層表面での良好な導電性が得られ 、簡便な接地構造で接地できるようになり、ゴミの付着がより一層抑えられる。
[0021] さらに、透明導電材料で形成した高屈折率層の層厚を 200〜300nmの範囲とする と、コート層表面の導電性を確保しながらコート層での光反射損失を抑えられるように なる。
[0022] 透明導電材料で形成した高屈折率層と接する、基材側の低屈折率層の層厚を 14 0〜220nmの範囲とすると、コート層による可視光域での光反射損失を抑えられるよ うになる。
[0023] 透明導電材料として酸化インジウムと酸化スズの混合物であって、酸化インジウム の混合割合が 90重量％以上のものを用いると、光吸収を抑えられるようになる。
[0024] 最も外側の低屈折率層を、 MgF層と SiO層の少なくとも 2層で構成される等価層
2 2
とし、外側力も順に MgF層、 SiO層とすると、ゴミの付着を抑えながら耐溶剤性およ
2 2
び耐環境性に優れるようになる。 MgF層と SiO層の層厚をそれぞれ 20〜80nmの
2 2
範囲とするとこの効果が一層奏される。
[0025] 本発明に係る撮像ユニット及び撮像装置では、光学ローパスフィルタとして前記記 載のものを用いるので、従来は別途設けていた、特定波長域の光を反射又は透過す る光学素子を省くことができ、生産性が向上すると共に装置の小型化が図れるように なる。また、光学ローパスフィルタの表面へのゴミの付着が防止されるので、画像品質 の高 、撮像が得られるようになる。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]図 1は、本件発明に係るローパスフィルタの一例を示す概説図である。
[図 2]図 2は、本件発明に係るローパスフィルタの他の例を示す概説図である。
[図 3]図 3は、本件発明に係るローパスフィルタのさらに他の例を示す概説図である。
[図 4]図 4は、 ITO膜直下の低屈折率層の層厚を変化させたときの透過率を示すダラ フである。
[図 5A]図 5Aは、酸化インジウムと酸化スズの混合割合を変えたときの光吸収を示す グラフである。
[図 5B]図 5Bは、酸化インジウムと酸化スズの混合割合を変えたときの光吸収を示す グラフである。
[図 6A]図 6Aは、酸化インジウムと酸化スズの混合割合を変えたときの透過率を示す グラフである。 [図 6B]図 6Bは、酸化インジウムと酸化スズの混合割合を変えたときの透過率を示す グラフである。
[図 7]図 7は、本発明に係る撮像ユニットの一例を示す概説図である。
[図 8A]図 8Aは、本発明に係るカメラ (撮像装置)の一例を示す正面図である。
[図 8B]図 8Bは、本発明に係るカメラ (撮像装置)の一例を示す背面図である。
[図 9A]図 9Aは、図 8A及び図 8Bのカメラの内部構成図である。
[図 9B]図 9Bは、図 8A及び図 8Bのカメラの内部構成図である。
[図 10]図 10は、図 8A及び図 8Bのカメラの制御ブロック図である。
発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、本発明はこれらの実施 形態に何ら限定されるものではな 、。
[0028] 図 1に、本発明に係るローパスフィルタの一実施形態を示す概説図を示す。この図 のローパスフィルタ 1は、赤外線を遮断するコート層 11が基材 10の表面に形成され てなる。赤外線を遮断するコート層 11は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層 されてなる。そして、この高屈折率層の中の 1つの層が、透明導電材料である酸化ィ ンジゥムと酸化スズの混合物からなる ITO (Indium Tin Oxide)膜 11 aで構成されてい る。これにより、コート層表面の導電性が高くなり、静電気によるゴミの付着が効果的 に防止される。
[0029] コート層 11を構成する高屈折率層のうち、どの高屈折率層を導電性材料で形成す るか特に限定はないが、コート層表面に近いほどその効果が奏されやすぐ反対にコ ート層表面力も離れるほど効果が奏されに《なる。したがって、最も外側の高屈折率 層を透明導電材料で形成することが推奨される。なお、コート層 11の最外層には通 常は低屈折率層が形成されるので、最も外側の高屈折率層は通常は外側から 2層 目となる。
[0030] 図 2に示すように、最も外側の高屈折率層以外の高屈折率層を透明導電材料で形 成してもよいが、その場合、透明導電材料で形成した高屈折率層よりも外側に形成さ れる各屈折率層の層厚の総和 Dが 140nm以下であることが望ましい。前記層厚の 総和 Dが 140nmを超えると、コート層表面の導電性が充分には高くならずゴミの付着 防止効果が不十分となるおそれがあるからである。
[0031] また、透明導電材料で構成する高屈折率層の層厚に特に限定はなぐ透明導電材 料として使用する具体的材料や、透明導電材料で構成する層の形成位置などから 適宜決定すればよいが、通常は 200〜300nmの範囲が望ましい。透明導電材料で 構成する高屈折率層の層厚が 200nm未満であると、コート層表面に充分な導電性 を付与できないおそれがあり、反対に層厚が 300nmを超えると、高屈折率層におい て光吸収が生じるおそれがあるからである。より好まし ヽ層厚は 210〜260nmの範 囲である。
[0032] コート層の最外層は、前述のように通常は低屈折率層とされる。この最外層はゴミが 直接付着する層であるから、物理的にゴミが付着しにくい材料で形成するのが望まし い。低屈折率で且つ非粘着性の材料としてはフッ素系化合物、特に MgFが好適で
2 ある。そこで本発明者等は MgFをコート層の最外層として使用した実験を行った。
2
実験結果を表 1に示す。なお、この実験は青板ガラスの表面に ITO膜を形成し、その 上に低屈折率層を形成して、下記に示す溶剤試験、信頼性試験、ごみ落ち性能を 評価したものである。
[0033] (溶剤試験）
「EE3310」（ォリンパス社製洗浄液）、エタノール、 IPA (イソプロピルアルコール）の 各溶剤をそれぞれ染み込ませたシルボン紙を用いて、 200gの加重で各サンプルを 50往復拭き上げた後、サンプル表面を目視にて評価した。評価基準は次の通りであ る。「〇」：良好、「△」：軽微な問題はあるが実用上問題なし、「X」：実用上問題あり
[0034] (信頼性試験）
•熱衝撃試験はサンプルを、 30°Cと + 70°Cの環境に 1時間ずつ交互に入れ、これ を 10サイクル繰り返した後、サンプル表面を目視にて評価した。
，温湿度試験は、各温度と湿度の環境下で 500時間放置した後、常温常湿下で 24 時間放置し、その後サンプル表面を目視にて評価した。
評価基準は溶剤試験の場合と同じである。
[0035] (ごみ落ち性能）
アルミナなどによる粉末をローパスフィルタ表面に散布し、所定量および所定時間 ローパスフィルタを振動させた後、ローノ スフィルタ表面の粉末残量を目視により評 価した。評価基準は次の通りである。「〇」：ほとんど残っていない、「△」：画像に影響 のない程度に残っている、「X」：画像に影響が出るくらい残っている
[表 1]
Figure imgf000010_0001
サンプル 層構成
gF2 SiOz ΠΌ膜 ガラス
[0037] 表 1において、低屈折率層としての SiO層を最外層に形成した実験番号 1のサン
2
プルでは、溶剤試験および信頼性試験は良好であつたが、ごみ落ち性能に軽微な 問題があった。これに対し、低屈折率層としての MgF層を最外層に形成した実験番
2
号 2のサンプルでは、ごみ落ち性能は良好であった力 溶剤試験において"くもり"が 発生した。なお、 ITO膜を形成しな力つた実験番号 6〜9のサンプルでは、いずれも ごみ落ち'性能に実用上問題があった。
[0038] そこで本発明者等は、コート層の最外層である低屈折率層を MgF層と SiO層の
2 2 少なくとも 2層から構成される等価層とすれば、両層の欠点を補完し合えるのではな いかと考え、サンプル 3〜5を作製して評価した。なお、積層構造は ITO膜、 SiO層、
2
MgF層の順である。この結果、コート層の最外層を MgF層と SiO層の 2層から構成
2 2 2
される等価層とすると、溶剤試験、信頼性試験、ごみ落ち性能のいずれにも優れた 結果が得られることがわ力つた。コート層の最外層として形成する MgF層と SiO層
2 2 の層厚は、それぞれ 20〜80nmの範囲が好ましぐより好ましい下限値は 30nmであ る。
[0039] また、透明導電材料で形成した高屈折率層の下側の低屈折率層の層厚 d (図 3〖こ 図示）は、 140〜220nmの範囲が好ましい。図 3に示す層構成のサンプルにおいて 、層厚 dを 92, 178, 266nmに変ィ匕させて、サンプノレの透過率をシミュレーションした 実験結果を図 4に示す。
[0040] この図から明らかなように、低屈折率層の層厚 dを 178nmとした場合には、可視光 域の波長の透過率はほぼ 100%であったのに対し、層厚 dを 92nm、 266nmとした 場合には、可視光域の波長の透過率は 80〜95%となり、コート層において光反射 損失が生じた。
[0041] 本発明で使用する透明導電材料としては従来公知のものが使用でき、例えば酸ィ匕 アンチモンや酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、 ITO (スズドープ酸化インジウム） 、 ATO (アンチモンドープ酸化スズ)などが挙げられる。この中でも ITOが好適である
[0042] 本発明者等は ITOの酸化インジウムと酸化スズの混合割合につ 、ても検討を加え た。酸化インジウム (InO )と酸化スズ (SnO )の混合割合を変えて行った実験結果を 図 5A、図 5B、図 6A及び図 6Bに示す。図 5A及び図 5Bは横軸を波長（nm)、縦軸 を光吸収（％)として各波長における光吸収量を示したグラフである。図 6A及び図 6B は横軸を波長 (nm)、縦軸を透過率（％)として各波長における透過率を示したグラフ である。
[0043] 図 5Aは重量比で InO： SnOを 86： 14、図 5Bは InO： SnOを 95： 5とした場合の I
3 2 3 2
TO膜における光吸収量を示したグラフであって、両グラフを比較すると、可視光域に おける光吸収は、 InO： SnOを 95 : 5とした ITO膜の方が少ないことがわかる。また
3 2
図 6Aは InO： SnOを 86 : 14、図 6Bは InO： SnOを 95 : 5とした場合の ITO膜の透
3 2 3 2
過率を示したグラフであって、両グラフを比較すると、可視光域における透過率は、 I ηθ： SnOを 95 : 5とした ITO膜の方が優れている。これらの実験結果から、本発明
3 2
で使用する透明導電材料としては酸化インジウムの混合割合が 90重量％以上の IT Oが好適であることがわかる。
[0044] ローパスフィルタの基材として使用する材料は例えば水晶やニオブ酸リチウム、四 酸ィ匕バナジウムなどが挙げられる。またコート層の層構成は、高屈折率層と低屈折率 層とが交互に積層され、赤外線遮断や反射防止などの所期の効果を奏するように形 成されていればよい。例えば赤外線遮断を目的とするコート層の場合であれば、層 の総数はおおよそ 30〜40層程度になる。コート層における高屈折率層の材料として は、酸化チタン、酸化タンタル、酸化チタンと酸化ランタンの混合物、酸化チタンと酸 化タンタルの混合物の少なくとも 1つが好ましい。低屈折率層の材料としては、酸ィ匕ケ ィ素、酸ィ匕アルミニウム、酸ィ匕ケィ素と酸ィ匕アルミニウムの混合物の少なくとも 1つが 好ましい。
[0045] コート層の形成方法については特に限定はなぐ例えば真空蒸着法や IAD (Ion As sist Deposition)法や IP (Ion Plating)法、 CVD (Chemical Vapor Deposition)法、スパ ッタリング法などの従来公知の方法を用いることができる。
[0046] ゴミの物理的吸着を抑える観点から、コート層上にフッ素コーティングをさらに行つ てももちろん構わない。この場合、フッ素コーティング膜の膜厚は、光学特性に影響 を与えない範囲とする必要がある。具体的には数 nm程度が好ましい。
[0047] 図 7に、本発明に係る光学ローパスフィルタ 1を用いた撮像ユニット 2の概説図を示 す。図 7の撮像ユニット 2は、正面と背面とに開口が形成された箱状のハウジング 22と 、正面開口の周縁部に、開口の内方へ迫り出すように取り付けられた断面略「S」字 状の板パネ 26と、板パネ 26の内周面にマスクシート 25を介して当接するように取り 付けられたローパスフィルタ 1と、スぺーサ 27を介してローパスフィルタ 1に対して離 隔対向して取り付けられた撮像素子としての CCD (Charge Coupled Device) 21と、ハ ウジング 22の背面開口を封止するように取り付けられた放熱板 23と、放熱板 23の背 面に取り付けられた基板 24とを備え、ハウジング 22の背面側の端面に穿設されたネ ジ穴に、放熱板 23と基板 24に形成された貫通孔を一致させた状態で、その外側か らネジ 28を貫通孔を揷通させてネジ穴に螺合させることによって一体ィ匕されている。 そしてローパスフィルタ 1の基材 10表面には赤外線遮断コート層 11が形成され、図 3 に示すように、赤外線遮断コート層 11の最外の高屈折率層は ITO膜 1 laで形成され ている。また赤外線遮断コート層 11はマスクシート 25、板パネ 26、ハウジング 22、基 板 24を介して接地電位に接続されて 、る。
[0048] このような構成の撮像ユニット 2によれば、従来は導電性確保のために特殊な構造 が必要となっていたが、簡単な構造で導電性と赤外線遮断フィルタを確保でき、部品 点数を抑えることができる。また、これにより装置の小型化が図れる。
[0049] ここで使用する CCD21は、 2次元状に配置されたエリアセンサの各 CCDの表面に 、R (赤）， G (緑)， B (青)のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、いわゆる べィヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されており、本実施形態で は例えば 3008 (X方向） X 2000 (Y方向） =6016000個の画素を有している。
[0050] なお、本発明で使用する撮像素子としては、 CCDの他、 CMOS, VMISなど従来 公知のものを使用できる。
[0051] 図 8A及び図 8Bに、本発明に係る光学ローパスフィルタ、撮像ユニットを備えた電 子スチルカメラの一例を示す。図 8Aは、本発明に係る電子スチルカメラの正面図で あり、図 8Bは背面図である。
[0052] 図 8A及び図 8Bの電子スチルカメラは、カメラ本体 4と、このカメラ本体 4の正面略 中央に着脱可能に装着される交換レンズ 3とを備えた一眼レフレックス型電子スチル カメラである。カメラ本体 4は、正面略中央に交換レンズ 3が装着されるマウント部（図 示省略）と、マウント部付近に交換レンズを着脱するためのレンズ交換ボタン 41と、正 面左端部に使用者が把持するためのグリップ部 42と、被写体との距離を測定するた めの光が出射する投光窓 46と、正面右上部に制御値を設定するための制御値設定 ダイアル 43と、正面左上部に撮影モードを切り換えるためのモード設定ダイアル 44と 、グリップ部 42の上面に露光の開始及び Z又は終了を指示するためのレリーズボタ ン 45と、正面右下部にオートフォーカスモードを切り換えるための AFモード設定ダイ ャル 47とを備えている。マウント部の近傍には、装着された交換レンズ 3との電気的 接続を行うための複数個の電気的接点（図示省略)と機械的接続を行うための複数 個の力ブラ（図示省略)とが設けられている。
[0053] 電気的接点は、交換レンズ 3に内蔵されたレン ROM (リードオンリメモリ）から当該 レンズに関する固有の情報（開放 F値や焦点距離等の情報)をカメラ本体 4内の制御 部（図 10参照）に送出したり、交換レンズ 3内のフォーカスレンズの位置やズームレン ズの位置の情報を制御部に送出したりするためのものである。
[0054] カプラは、カメラ本体 4内に設けられたフォーカスレンズ駆動用モータの駆動力とズ ームレンズ駆動用モータの駆動力とを交換レンズ 3内の各レンズに伝達するためのも のである。
[0055] モード設定ダイアル 44は、静止画を撮影する静止画撮影モードと、動画を撮影す る動画撮影モードとを含む複数の撮影モードを設定するためのものである。
[0056] レリーズボタン 45は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込ん だ「全押し状態」の操作とが可能に構成されている。静止画撮影モードにおいて、レリ ーズボタン 45が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作 (露出 制御値の設定や焦点調節等の準備動作)が実行され、レリーズボタン 45が全押しさ れると、撮影動作 (後述するカラー撮像素子を露光し、その露光によって得られた画 像信号に所定の画像処理を施してメモリカードに記録する一連の動作）が実行される 。また、動画撮影モードにおいて、レリーズボタン 45が全押しされると、撮影動作 (力 ラー撮像素子を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施 してメモリカードに記録する一連の動作）が開始され、再度レリーズボタン 45が全押し されると、撮影動作が終了される。 [0057] 図 8Bにおいて、カメラ本体 4の背面略中央上部には、ファインダ窓 51が設けられて いる。ファインダ窓 51には、交換レンズ 3からの被写体像が導かれる。撮影者は、ファ インダ窓 51を覼くことによって、被写体を視認することができる。カメラ本体 4の背面 の略中央には、外部表示部 (液晶表示部） 52が設けられている。外部表示部 52は、 本実施形態では例えば画素数力 00 (X方向） X 300 (Y方向） = 120000のカラー 液晶表示素子からなり、記録モードにおいて露出制御に関するモード、撮影シーン に関するモードや撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モ ードにおいてメモリカードに記録された撮影画像を再生表示したりするものである。
[0058] 外部表示部 52の左上部にはメインスィッチ 53が設けられている。メインスィッチ 53 は 2点スライドスィッチ力もなり、接点を左方の「OFF」位置に設定すると電源がオフ になり、接点を右方の「ON」位置に設定すると電源がオンになる。
[0059] 外部表示部 52の右側にはジョグダイヤルキー 54が設けられて ヽる。ジョグダイヤル キー 54は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の 4方向の押 圧操作と、右上、左上、右下及び左下の 4方向の押圧操作とが、それぞれ検出される ようになっている。
[0060] ジョグダイヤルキー 54は多機能化されており、例えば外部表示部 52に表示される 撮影シーン設定のためのメニュー画面にぉ 、て選択された項目を変更するための操 作スィッチとして機能し、複数のサムネイル画像が配列表示されるインデックス画面に ぉ 、て選択された再生対象のコマを変更するための操作スィッチとして機能する。ま た、ジョグダイヤルキー 54は、交換レンズ 3のズームレンズの焦点距離を変更するた めのズームスィッチとして機能させることもできる。
[0061] また外部表示部 52の右側には、手振れ補正スィッチ 56が設けられている。手振れ 補正スィッチ 56がオンされると、手振れ補正機能が動作する。外部表示部 52の下方 位置には、外部表示部 52の表示や表示内容に関する操作を行うためのスィッチとし て、各種スィッチ 55が設けられている。
[0062] 次に、本発明に係る電子スチルカメラの内部構成について説明する。図 9A及び図 9Bに、本発明に係る電子スチルカメラの内部構成を示す。図 9Aは、撮影待機状態 における電子スチルカメラの内部構成を示す側面断面図であり、図 9Bは、撮影 (露 光)状態における電子スチルカメラの内部構成を示す側面断面図である。
[0063] 図 9A及び図 9Bに示すように、交換レンズ 3の撮影レンズ 31を通った被写体光束 は、クイックリターンミラー 61によって反射光束と透過光束の 2つに分割される。反射 光束はファインダ観察用として焦点板 62に結像され、結像された被写体像は、ペン タプリズム 63と接眼レンズ 64を介してファインダ接眼窓 65から観察される。一方、透 過光束はオートフォーカス用として、クイックリターンミラー 61の背面に設けられたサ ブミラー 66で反射して、焦点検出センサ 67に導かれる。焦点検出センサ 67は、被写 体のピント情報を検出する。クイックリターンミラー 61の後方には、シャッター 68を介 して、図 7に示した CCD21を内蔵した撮像ユニット 2が取り付けられている。シャツタ 一 68は露光時に開閉するよう制御される。なお、シャッター 68としては、例えば縦走 りフォーカルプレーンシャッターが例示される。
[0064] 図 9Bに示すように、カメラのレリーズスィッチ 45 (図 8A及び図 8Bに図示）がオンさ れると、クイックリターンミラー 61とサブミラー 66は上方へ跳ね上がって焦点板 62の 下方で停止する。そして、シャッター 68が開くことによって CCD21 (図 7に図示）が露 光される。露光が終了すると、シャッター 68が閉まり、クイックリターンミラー 61とサブミ ラー 66は元の位置に復帰する。
[0065] 図 10に、本発明に係る電子スチルカメラの電気的構成例を示すブロック図を示す。
電子スチルカメラは、カメラ本体 4、交換レンズ 3、撮像部 70、信号処理部 80、制御 部 90、フォーカス制御部 91、 LCD (表示部） 93、操作部 94などを備えている。
[0066] 交換レンズ 3は、被写体像を CCD73に結像させるための撮影レンズ 31a, 31bと、 撮影レンズの位置を検出するレンズ位置検出部 320と、本体側の制御部 90と各種情 報を交信するとと共に、各種レンズの制御を行う制御部 310とを備える。
[0067] 交換レンズ 3に内蔵される各種レンズは、制御部 90からフォーカス制御部 91を介し て出力される制御信号に基づき駆動するレンズ駆動用モータ Mlによって所定位置 に移動される。
[0068] 撮像部 70は、交換レンズ 3を通して入射する被写体光像を光電変換して画像信号
(電気画像)として出力するもので、ミラー機構 71,シャッター 72、 CCD (撮像素子） 7 3、 CCD駆動機構 74,ミラー制御部 75、シャッター制御部 76、タイミング制御回路 7 7を備えている。
[0069] ミラー機構 71はクイックリターンミラー 61 (図 9A及び図 9Bに図示）とサブミラー 66 ( 図 9A及び図 9Bに図示）を有し、被写体光束をファインダ観察用とオートフォーカス 用に分割する。被写体撮影時は、ミラー制御部 75から出力される退避信号に基づき モータ M2が駆動し、クイックリターンミラー 61とサブミラー 66は交換レンズ 3の光軸か ら退避する。この退避信号は、レリーズスィッチ 45 (図 8A及び図 8Bに図示）のオン信 号が制御部 90に入力されると、制御部 90によって生成され、ミラー制御部 75に出力 される。
[0070] またシャツタ 72は、シャツタ制御部 76からの信号に基づきモータ M3が駆動すること よって開閉する。
[0071] CCD73は、タイミング制御回路 77から入力される駆動制御信号 (蓄積開始信号- 蓄積終了信号)に基づき被写体光像を所定の露光時間だけ受光して画像信号 (電 荷蓄積信号）に変換し、その画像信号をタイミング制御回路 77から入力される読出 制御信号 (水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）に従って信号処理部 80に 送出する。このとき、画像信号は各色成分 R, G, Bに分離されて信号処理部 80に送 出される。
[0072] CCD駆動機構 74は、ブレを打ち消す方向に CCD73を移動させるものである。ジ ャイロセンサ 97によって検出された 2方向のブレは、制御部 90においてブレ補正駆 動信号に変換され、 CCD駆動機構 74へ送出される。これによつて CCD駆動機構 74 が駆動する。
[0073] なお、以下において、説明の便宜上、各画素の受光信号とこれらの集合により撮影 画像を構成する画像信号とを区別するため、必要に応じて各画素の受光信号を画素 信号 (アナログ値)または画素データ（デジタル値） t 、う。
[0074] タイミング制御回路 77は、 CCD73の撮影動作を制御するもので、制御部 90から入 力される制御信号に基づき撮影制御信号を生成する。この撮影制御信号は、基準ク ロック信号、 CCD73から送出される画像信号を信号処理部 80で信号処理するため のタイミング信号（同期クロック信号)などを含む。このタイミング信号は、信号処理部 80内のアナログ信号処理回路 81および AZD変換回路 82に入力される。 [0075] 信号処理部 80は、 CCD73から送出される画像信号に所定のアナログ信号処理お よびデジタル信号処理を施すもので、画像信号の信号処理は当該画像信号を構成 する各画素信号ごとに行われる。この信号処理部 80は、アナログ信号処理回路 81、 AZD変換回路 82、黒レベル補正回路 83、ホワイトバランス (WB)回路 84、 γ補正 回路 85及び画像メモリ 86を備えており、黒レベル補正回路 83、 WB回路 84及び γ 補正回路 85はデジタル信号処理を施す回路を構成する。
[0076] アナログ信号処理回路 81は、 CCD73から出力されるアナログ値の画像信号に所 定のアナログ信号処理を施すもので、画像信号のサンプリングノイズの低減を行う C DS (相関二重サンプリング）回路と、画像信号のレベル調整を行う AGC (オートゲイ ンコントロール）回路とを備えている。 AGC回路は、交換レンズ 3に内蔵される絞り値 と CCD73の露光時間とで適正露出が得られな力つた場合 (例えば非常に低輝度の 被写体を撮影する場合等)の撮影画像のレベル不足を補償する機能も有する。なお 、 AGC回路のゲインは制御部 90により設定される。
[0077] AZD変換回路 82は、アナログ信号処理回路 81から出力される画像信号をデジタ ル値の画像信号 (以下「画像データ」という。 )に変換するもので、各画素で受光して 得られる画素信号を例えば 12ビットの画素データに変換する。黒レベル補正回路 83 は、 AZD変換された各画素データの黒レベルを基準の黒レベルに補正するもので ある。
[0078] WB回路 84は、撮影画像のホワイトバランスを調整するもので、制御部 90から入力 されるレベル変換テーブルを用いて各色成分 R, G, Βの画素データのレベルを変換 することで撮影画像のホワイトバランスを調整する。なお、レベル変換テーブルの各 色成分の変換係数は制御部 90により撮影画像ごとに設定される。
[0079] γ補正回路 85は、画素データの γ特性を補正することにより階調補正を行うもので 、 y特性の異なる複数種類の γ補正テーブルをルックアップテーブル (LUT)として 有し、設定された撮影シーンに応じて所定の γ補正テーブルにより画素データの γ 補正を行う。なお、この γ補正処理において、 14ビットの画素データは、 8ビット（256 階調）の画素データに変換される。 γ補正処理前の画素データを 14ビットデータとし て!、るのは、非線形性の強 、 γ特性で γ補正を行った場合の画質劣化を防止する ためである。また、各色成分 R, G, Bの画素データは WB回路 84で所定のレベル変 換が行われており、これらの画素データをそれぞれ γ補正テーブルで γ補正する。
[0080] 画像メモリ 86は、信号処理の終了した画像データを一時的に保存するメモリで、複 数フレーム分の画像データを記憶し得る容量を有している。なお、 1フレーム分の画 像データを記憶し得る記憶容量は、本実施形態では例えば CCD73の画素数が 30 02 X 2000 = 6016000であるので、 6016000個のカラー画素データを記憶し得る 容量になる。
[0081] LCD (表示部） 93は VRAM92を備えて!/ヽる。 VRAM92は、 LCD93への表示画 像を格納するためのバッファメモリで、 LCD93の画素数に対応して 400 X 300個の カラー画素データが記憶可能なメモリ容量を有している。
[0082] 操作部 94は、レリーズボタン 45 (図 8A及び図 8Bに図示）が全押しされるとオンに なるレリーズスィッチや、モード設定ダイアル 44 (図 8A及び図 8Bに図示）などを含み
、これらの操作情報が制御部 90に入力される。
[0083] 制御部 90は、 CPU (中央演算処理装置)などからなり、制御部 90の CPUの動作を 制御する制御プログラムを記憶する ROMと、演算処理や制御処理などにおける種 々のデータを一時的に格納する RAMを有する。
[0084] この制御部 90は、カード IZF95を介してメモリカード 96に接続されている。カード I
ZF95は、メモリカード 96への画像データの書込み及び画像データの読出しを行う ためのインターフェースである。メモリカード 96は、静止画像及び動画像などの画像 データを記録する。
[0085] また制御部 90は、 USB端子などの通信用 IZF101に接続されている。これにより、
PC等との接続が可能となる。
[0086] フラッシュ 102は、暗い場所での撮影時に被写体を照明するものであり、フラッシュ 回路 98によって発光が制御される。また位相差 AFモジュール 100は AF信号を得る ためのものである。 AF補助光 99は、暗い場所での撮影時に位相差 AFモジュール 1
00への被写体像を得るためのものである。

Claims

請求の範囲
[I] 基材と、基材の光入射面側に形成されたコート層とを備え、
前記コート層は高屈折率層と低屈折率層が交互に積層され、特定波長域の光を反 射又は透過するものであり、
前記高屈折率層の少なくとも一つを透明導電材料で形成し、前記コート層表面へ のゴミの付着を防止することを特徴とする光学ローパスフィルタ。
[2] 前記コート層が赤外線を遮断するものである請求項 1記載の光学ローノ スフィルタ
[3] 透明導電材料で形成された高屈折率層よりも外側に形成される各屈折率層の層厚 の総和を 140nm以下とした請求項 1又は 2記載の光学ローパスフィルタ。
[4] 透明導電材料で形成した高屈折率層の層厚を 200〜300nmの範囲とした請求項
1〜3の!、ずれかに光学ローパスフィルタ。
[5] 透明導電材料で形成した高屈折率層と接する、基材側の低屈折率層の層厚を 14
0〜220nmの範囲とした請求項 1〜4のいずれかに記載の光学ローパスフィルタ。
[6] 前記透明導電材料が酸化インジウムと酸化スズの混合物で、酸化インジウムの混合 割合が 90重量％以上である請求項 1〜5のいずれかに記載の光学ローパスフィルタ
[7] 最も外側の高屈折率層を透明導電材料で形成した請求項 1〜6のいずれかに記載 の光学ローパスフィルタ。
[8] 最も外側の低屈折率層を、 MgF層と SiO層の少なくとも 2層で構成される等価層
2 2
とし、外側力も順に MgF層、 SiO層とした請求項 1〜7のいずれかに記載の光学口
2 2
一パスフィルタ。
[9] MgF層と SiO層の層厚をそれぞれ 20〜80nmの範囲とした請求項 8記載の光学
2 2
ローパスフィルタ。
[10] 請求項 1〜9のいずれかに記載の光学ローパスフィルタと、撮像素子とを備え、光 学ローパスフィルタのコート層を接地電位に接続したことを特徴とする撮像ユニット。
[II] 請求項 10記載の撮像ユニットを備えたことを特徴とする撮像装置。
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